一种螺芴萘并氧杂蒽有机蓝光材料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及一种螺芴萘并氧杂蒽有机蓝光材料及其制备方法和应用，属于有机材料。

背景技术：

1、有机电致发光(oled)器件经过三十余年的发展在照明和平板显示取得了得到了广泛应用。其中，有机发光材料是oled显示技术的核心，oled显示器件可提供高饱和度的红、绿、蓝三颜色。目前市面上流行的oled器件中，红光和绿光器件为基于磷光材料的器件，发光主体均为双主体材料。对于发光层两侧的功能层，空穴型材料主要由芳胺类材料组成，电子类主要由三嗪衍生物组成，而蓝光材料主要用荧光材料。

2、高性能有机电致发光材料的研发始终是oled领域的研究重点和难点。无论是全彩显示还是白光照明，高稳定性、高色纯度、高效率的红、蓝、绿三基色发光材料均是必不可少的。而在各种有机电致发光材料中，蓝光材料的研发尤为重要，因为它不仅可以提供照明、显示必需的蓝光，还可以通过能量转移来获得红光和绿光。

3、对于含有螺芴基团的氧杂蒽类化合物应用在oled器件中，可通过引入不同的取代基来调节材料的homo/lumo能级，同时具备很好的载流子传输能力。当含螺芴基团的氧杂蒽类主结构与空穴传输型基团相连接时，能够起到调控空穴传输的作用；当与电子传输型基团相连接时，能够起到调控电子传输的作用。此外，当发光层两侧的材料含有相同的螺芴基氧杂蒽结构时，还可降低不同有机层之间的能级差，改善载流子的传输，从而提升器件的效率和寿命。因此，含有螺芴基团的氧杂蒽类化合物的应用对于制备成本低、发光效率高的器件十分有利。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足，提供一种螺芴萘并氧杂蒽有机蓝光材料及其制备方法和应用，所述螺芴萘并氧杂蒽有机蓝光材料的制备方法简单、高效，所述螺芴萘并氧杂蒽有机蓝光材料应用在有机电致发光器件中，具有良好的光电性能，驱动电压低、电流效率高并可有效延长器件使用寿命。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种螺芴萘并氧杂蒽有机蓝光材料，所述螺芴萘并氧杂蒽有机蓝光材料的结构下：

3、

4、本发明还公开了所述螺芴萘并氧杂蒽有机蓝光材料的制备方法，所述的制备方法为：

5、

6、惰性气体保护下，9-溴菲和2-甲氧基苯硼酸在碱性体系中，在pd类催化剂作用下发生偶联反应，经后处理、提纯得到中间体a-1；

7、s2、中间体a-2的制备：

8、惰性气体保护下，在thf溶剂体系中，中间体a-1、正丁基锂和硼酸化试剂进行硼酸化反应得到中间体a-2；

9、s3、中间体a-3的制备：

10、惰性气体保护下，中间体a-2与邻溴苯甲酸甲酯在碱性体系中，在催化剂作用下发生偶联反应，经后处理、提纯得到中间体a-3；

11、s4、中间体a-4的制备：

12、惰性气体保护下，中间体a-3在甲基磺酸体系中发生分子内酰化关环反应，经后处理、提纯得到中间体a-4；

13、s5、中间体a-5的制备：

14、惰性气体保护下，首先2-溴联苯发生卤锂交换做成锂试剂，然后锂试剂与中间体a-4发生亲核取代反应，最后在酸催化剂作用下进行合环反应，经后处理、提纯得到中间体a-5；

15、s6、中间体a-6的制备：

16、惰性气体保护下，在dcm体系中，中间体a-5与三溴化硼进行脱甲基反应，经后处理、提纯得到中间体a-6；

17、s7、目标化合物a的制备：

18、在高沸点溶剂体系中，利用氧化铜高温催化中间体a-6发生合环反应，经后处理、提纯得到目标化合物a。

19、进一步的，步骤s1中，所述pd类催化剂为pdcl2(pph3)2、四(三苯基)磷钯、pd-132、pdcl2(dppf)中的任意一种；

20、步骤s1中，使用的溶剂为甲苯、乙醇、水的混合溶剂或者甲苯、水的混合溶剂或者单一水体系；

21、步骤s1中，所用的碱为碳酸钾或碳酸钠；步骤s1中通过加热至回流进行反应；

22、步骤s1中，9-溴菲、2-甲氧基苯硼酸、pd类催化剂和碱的摩尔比为1：(1.0～1.5)：(0.1‰～2‰)：(2～3)。

23、优选的，步骤s1中，所述pd类催化剂为pd-132；使用的溶剂为水；使用的碱为碳酸钾；9-溴菲、2-甲氧基苯硼酸、pd类催化剂和碱的摩尔比为1：1.1：0.1‰：2。

24、进一步的，步骤s2中，所述硼酸化试剂为硼酸三甲酯、硼酸三异丙酯、硼酸三丁酯中的任意一种；溶剂为thf；

25、步骤s2中，中间体a-1、正丁基锂和硼酸化试剂的摩尔比为1：(1.1～1.5)：(1.2～1.6)；

26、步骤s2的操作过程为：惰性气体保护下，将中间体a-1均匀分散在thf中；然后控温5～15℃，滴加正丁基锂的正己烷溶液，滴加完后控温反应；然后控制体系温度为-80～-90℃，滴加硼酸化试剂，滴加完后控温反应，反应结束后，自然升温至0℃以上。

27、优选的，步骤s2中，所述硼酸化试剂为硼酸三甲酯；中间体a-1、正丁基锂和硼酸化试剂的摩尔比为1：1.4：1.6。

28、进一步的，步骤s3中，所述催化剂为pdcl2(pph3)2、四(三苯基)磷钯、pd-132、pdcl2(dppf)中的任意一种；

29、步骤s3中，使用的溶剂为甲苯、乙醇、水的混合溶剂或者甲苯、水的混合溶剂；

30、步骤s3中，所用的碱为碳酸钾或碳酸钠；步骤s3中通过加热至回流进行反应；

31、步骤s3中，中间体a-2、邻溴苯甲酸甲酯、催化剂和碱的摩尔比为1：(1.0～1.2)：(0.1‰～2‰)：(2～3)。

32、优选的，步骤s3中，所述催化剂为pd-132；所用的碱为碳酸钾；中间体a-2、邻溴苯甲酸甲酯、催化剂和碱的摩尔比为1：1.2：0.1‰：2。

33、进一步的，步骤s4中，反应温度为60～80℃；甲基磺酸和中间体a-3的质量比不小于8:1。

34、优选的，步骤s4中，反应温度为70～80℃；甲基磺酸和中间体a-3的质量比为8:1。

35、进一步的，步骤s5的操作为：惰性气体保护下，将2-溴联苯分散在thf中，搅拌降温至-80～-100℃，控温滴加正丁基锂，滴加完毕，控温搅拌进行反应，制备出锂试剂；然后控温向体系中滴加中间体a-4的thf溶液，滴加完毕，控温-80～-100℃反应得到反应液；最后控制在室温以下，将反应液滴入盐酸溶液中，控温10℃以下，搅拌，过滤得9-(联苯-2-基)-4-甲氧基-3-菲-9芴醇粗品；将9-(联苯-2-基)-4-甲氧基-3-菲-9芴醇粗品和酸催化剂加入到溶剂中，搅拌条件下，加热升温至90～100℃进行反应，反应结束后，经后处理得到中间体a-5；

36、步骤s5中，酸催化剂为浓硫酸、对甲苯磺酸、三氟化硼乙醚中的任意一种；

37、步骤s5中，关环反应过程中使用的溶剂为冰醋酸、甲基环己烷、dcm中的任意一种；

38、步骤s5中，中间体a-4、2-溴联苯与正丁基锂的摩尔比为1：(1.2～1.5)：(1.3～1.5)。

39、优选的，步骤s5中，中间体a-4、2-溴联苯与正丁基锂的摩尔比为1：1.2：1.3；酸催化剂为浓硫酸；关环反应过程中使用的溶剂为冰醋酸。

40、进一步的，步骤s6中，反应温度为0～10℃；溶剂为dcm；

41、步骤s6中，中间体a-5与三溴化硼的摩尔比为1：(1.2～1.5)。

42、优选的，步骤s6中，中间体a-5与三溴化硼的摩尔比为1：1.5。

43、进一步的，步骤s7中，中间体a-6与氧化铜的摩尔比为1：(3～5)；步骤s7中所用溶剂为硝基苯或邻二氯苯；步骤s7中通过加热至回流进行反应。

44、优选的，步骤s7中，中间体a-6与氧化铜的摩尔比为1：5；步骤s7中所用溶剂为硝基苯。

45、本发明还公开了所述螺芴萘并氧杂蒽有机蓝光材料的应用，所述螺芴萘并氧杂蒽有机蓝光材料作为有机电致发光器件的发光层主体材料应用。

46、本发明的有益效果是：

47、(1)本发明所述螺芴萘并氧杂蒽有机蓝光材料作为功能层制作的有机电致发光器件，具有良好的光电性能，驱动电压低、电流效率高并可有限延长器件使用寿命。

48、(2)本发明提供了一种螺芴萘并氧杂蒽有机蓝光材料高效的制备方法，制备路线中采用氧化铜/硝基苯体系合成萘并氧杂蒽结构，方法新颖收率高。而且本发明所述制备方法原料廉价易得、设计路线新颖独特、工艺周期较短、单步收率较高，生产成本相对较低，易于放量生产。